CN217717249U - 一种巴西试验夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种巴西试验夹具，包括安装框，安装框内部滑动连接有加压组件，安装框与加压组件之间固定连接有自重平衡组件,安装框的侧壁底部设置有夹持组件，夹持组件位于加压组件下方。本发明主要用于岩石劈裂试验，自重平衡组件可以抵消加压组件的重量，减少加压组件对实验结果的影响，使实验结果更加精确。

Description

一种巴西试验夹具

技术领域

本实用新型涉及岩石抗拉试验领域，特别涉及一种巴西试验夹具。

背景技术

岩石抗拉强度是岩石物理力学性质之一，是矿山工程生产和建设的重要指标，也是当代采矿工程重要理论之一，正确的测定岩石抗拉强度是十分重要的。测定岩石抗拉强度的方法有直接法及间接法，由于试件制作和实现单轴拉伸加载的困难，很少采用直接拉伸试验，大多采用劈裂法间接拉伸试验测定岩石抗拉强度。巴西劈裂试验是测量岩石抗拉强度的一种简单而有效的方式。

巴西劈裂法起源于南美洲，是目前国内外测定岩石抗拉强度应用最广泛的试验方法。其原理在圆柱体试件的直径方向上放入上下两根垫条，施加相对的线性荷载，使之沿试件直径向破坏，测得试件的抗拉强度。巴西试验夹具主要适用于巴西试验测定岩石的抗拉强度，为试验提供了更稳定、更准确的测定环境，为使用巴西试验测定岩石的抗拉强度提供了一种有效的工具。

现行的巴西试验夹具也存在一定缺陷，在施加载荷时，夹具本身加压机构的自重也会作用于试件，对试件表面提前进行了一定破坏；试件中心线与夹具垫条在加载过程中发生偏移，使得试验结果存在偏差；固定试件时，夹具夹板将试件刚性固定，相当于对试件施加了围压，使得试验结果与实际严重不符。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种巴西试验的夹具，能够解决由加压机构的重量对试验结果产生的影响。

本实用新型公开了以下技术效果：

一种巴西试验夹具，其特征在于：包括安装框，所述安装框顶部滑动连接有加压组件，所述安装框顶面与所述加压组件上部之间固定连接有自重平衡组件，所述安装框的侧壁底部设置有夹持组件，所述夹持组件位于所述加压组件下方，所述安装框与所述加压组件之间固定安装有破碎组件。

优选的，所述自重平衡组件包括缸筒，所述缸筒开口端固定安装有密封盖，所述缸筒内滑动连接有活塞，所述活塞上固定连接有活塞杆，所述活塞杆贯穿所述密封盖延伸到外部，所述活塞四周周向开设有回气孔，所述活塞杆顶部与所述加压组件固定连接，所述缸筒底端与所述安装框顶壁固定连接。

优选的，所述安装框包括依次固定连接的上边框、左边框、下边框、右边框，所述上边框顶面开设有通孔，所述夹持组件对称安装于所述左边框和所述右边框下部，所述左边框和所述右边框内侧设有导轨，所述加压组件通过所述导轨贯穿所述通孔滑动连接在所述安装框上。

优选的，所述加压组件包括依次固定连接的承压板、加压柱、加压板，所述加压板两侧与所述导轨滑动配合，所述加压柱贯穿所述通孔且与所述通孔滑动配合，所述自重平衡组件设置在所述承压板底面和所述安装框顶面之间。

优选的，所述破碎组件包括上垫条和下垫条，所述上垫条固定安装在所述加压板底面，所述下垫条固定安装在所述安装框下边框顶面，所述上垫条与所述下垫条对称设置。

优选的，所述夹持组件包括对称开设于所述安装框左边框和所述安装框右边框上的螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有夹持螺丝；所述夹持螺丝端部转动安装有夹板、所述夹板位于所述安装框内部。

优选的，所述夹板内侧固定安装有弹性垫。

本实用新型的夹具具有以下优点：

本实用新型提供的劈裂试验夹具具有结构简单，操作方便等优点，利用自重平衡组件的自锁力消除了加压组件和加压组件与破碎组件连接部分自身重量对于试验的影响，减少对软弱试件表面的损害，减少了实验误差在加载过程中发生偏移的误差，同时避免了夹持试件时会给试件施加过大围压，使试验结果更加精确。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为巴西试验夹具立体结构示意图；

图2为巴西试验夹具的正视图；

图3为巴西试验夹具的安装框结构示意图；

图4为巴西试验夹具的自重平衡组件结构示意图；

图中：1-安装框，2-承压板，3-自重平衡组件，4-加压柱，5-加压板，6-上垫条，7-下垫条，8-夹持螺丝，9-夹板，10-弹性垫，11-导轨，12-通孔，13-螺丝孔，14-活塞杆，15-活塞，16-缸筒，17-回气孔，18-密封盖。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1-4所示，本实用新型提供一种巴西试验夹具，包括安装框1，安装框1顶部滑动连接有加压组件，安装框1与加压组件之间固定连接有自重平衡组件3，安装框1的侧壁底部设置有夹持组件，夹持组件位于加压组件下方，安装框1与加压组件之间固定安装有破碎组件。

需要进行试验时首先通过确定的加压组件和与加压组件固定连接的破碎组件部分的重量，设置自重平衡组件3的自锁力，以抵消加压组件对试验结果的影响，然后将试件中心线与夹持组件相对应，旋进夹持组件随之移动，通过调整夹持组件使试件固定，固定好试件以后通过液压机带动加压组件对试件施加载荷，加压组件在安装框顶部滑动，不断施加载荷，直至试件破坏，记录相关数据完成试验。

进一步优化方案自重平衡组件包括缸筒16，缸筒16开口端固定安装有密封盖18，缸筒内滑动连接有活塞15，活塞15上固定连接有活塞杆14，活塞杆14贯穿密封盖18延伸到外部，活塞15四周周向开设有回气孔17，活塞杆14顶部与加压组件固定连接，缸筒16底端与安装框1顶壁固定连接。自重平衡组件3为随意停气弹簧，根据不同情况可设置不同数量的自重平衡组件，缸筒16为密闭的腔体，内部充有惰性气体或者油气混合物，腔体内的压力是大气压的几倍或者几十倍。自重平衡组件3作用时，惰性气体或者油气混合物通过回气孔17使得活塞15两侧存在压力差，实现活塞杆14的运动从而达到抵消加压柱4、承压板2、加压板5的自重影响的目的，回气孔同时充当自重平衡组件3的控制器，回气孔17为可开合橡胶材料制成，加压过程中回气孔17两端的压力值冲开回气孔17实现回气孔17打开，到达理想位置时，由于回气孔17两端气压的减小，回气孔17会独立的关闭，此时，活塞杆14会锁定在所要求的位置实现位置的随意停。

进一步优化方案，安装框1包括依次固定连接的上边框、左边框、下边框、右边框，上边框顶面开设有通孔12，夹持组件对称安装于左边框和右边框下部，左边框和右边框内侧设有导轨11，加压组件通过导轨11贯穿通孔12滑动连接在安装框1顶部，便于加压组件和夹持组件的配合。

进一步优化方案，加压组件包括依次固定连接的承压板2、加压柱4、加压板5，加压板5两侧与导轨11滑动配合，加压柱4贯穿上边框且与通孔12滑动配合，自重平衡组件3设置在承压板2底面和安装框1顶面之间，自重平衡组件3的缸筒16与安装框1顶面固定连接，自重平衡组件3的活塞杆14顶端与压板2底面固定连接，导轨11使加压组件沿固定方向滑动。

进一步优化方案，破碎组件包括上垫条6和下垫条7，上垫条6固定安装在加压板5底面，下垫条7固定安装在安装框1下边框顶面，上垫条6与下垫条7对称设置，通过减小试件受压面积，增大试件受压压强，减小试验施压力。

进一步优化方案，夹持组件包括对称开设于安装框左边框和右边框上的螺纹孔13，螺纹孔13内螺纹连接有夹持螺丝8；夹持螺丝8端部转动安装有夹板9，夹板9位于安装框1内部，方便夹持组件可以根据试件大小进行水平位置调整，对试件进行固定。

进一步优化方案，夹持组件夹板9内侧固定安装有弹性垫10，弹性垫10的材料为海绵垫、弹簧、橡胶垫等具有弹性的材料，弹性夹板用以固定试件，且在加载过程中减少了刚性夹板对试验影响。

进一步优化方案，安装框1、承压板2、加压柱4、加压板3、上垫条6、下垫条7、夹持螺丝8和夹板9均为同一种刚性材料，且能够承受液压机所施加的载荷。

岩石劈裂试验夹具的具体工作过程：

步骤一：在制作夹具时通过确定的加压柱4、加压板3、承压板2、上垫条6的重量设置自重平衡组件3的自锁力：气弹簧缸内活塞两端压强相等，但是受力截面，确定活塞直径D，活塞杆直径d，缸内压强P,则活塞两端压力差为F，其中

因此，同等压强条件下活塞两端受压面积不同产生的压力，所以能在整个行程上都能保持压力恒定。惰性气体或者油气混合物通过回气孔17使得活塞15两侧存在压力差，实现活塞杆14的运动从而达到抵消加压柱4、承压板2、加压板5、上垫条6的自重影响的目的，以抵消对加压组件的影响。

步骤二：将试件中心线与上垫条6和下垫条7的中心线相对应，旋进夹持螺丝8，夹板9及弹性垫10随之移动，通过调整夹持螺丝8使试件固定。

步骤三：液压机对承压板2施加载荷，带动加压柱4、加压板5对试件施加载荷，应当明确，加压柱4通过通孔12上下移动，加压板5沿导轨11移动，不断施加载荷，直至试件破坏，记录相关数据完成试验。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种巴西试验夹具，其特征在于：包括安装框(1)，所述安装框(1)顶部滑动连接有加压组件，所述安装框(1)顶面与所述加压组件上部之间固定连接有自重平衡组件(3)，所述安装框(1)的侧壁底部设置有夹持组件，所述夹持组件位于所述加压组件下方，所述安装框(1)与所述加压组件之间固定安装有破碎组件。

2.根据权利要求1所述一种巴西试验夹具，其特征在于所述自重平衡组件(3)包括缸筒(16)，所述缸筒(16)开口端固定安装有密封盖(18)，所述缸筒(16)内滑动连接有活塞(15)，所述活塞(15)上固定连接有活塞杆(14)，所述活塞杆(14)贯穿所述密封盖(18)延伸到外部，所述活塞(15)上周向开设有回气孔(17)，所述活塞杆(14)顶部与所述加压组件固定连接，所述缸筒(16)底端与所述安装框(1)顶壁固定连接。

3.根据权利要求1所述一种巴西试验夹具，其特征在于：所述安装框(1)包括依次固定连接的上边框、左边框、下边框、右边框，所述上边框顶面开设有通孔(12)，所述夹持组件对称安装于所述左边框和所述右边框下部，所述左边框和所述右边框内侧设有导轨(11)，所述加压组件通过所述导轨(11)与所述左边框右边框滑动连接，所述加压组件贯穿所述通孔(12)。

4.根据权利要求3所述一种巴西试验夹具，其特征在于：所述加压组件包括承压板(2)，所述承压板(2)底部固定连接有加压柱(4)的顶端，所述加压柱(4)底端固定连接有加压板(5)，所述加压板(5)两侧与所述导轨(11)滑动配合，所述加压柱(4)贯穿所述通孔(12)且与所述通孔(12)滑动配合，所述自重平衡组件(3)设置在所述承压板(2)底面和所述安装框(1)顶面之间。

5.根据权利要求4所述一种巴西试验夹具，其特征在于：所述破碎组件包括上垫条(6)和下垫条(7)，所述上垫条(6)固定安装在所述加压板(5)底面，所述下垫条(7)固定安装在所述安装框(1)下边框顶面，所述上垫条(6)与所述下垫条(7)对称设置。

6.根据权利要求3所述一种巴西试验夹具，其特征在于：所述夹持组件包括对称开设于所述左边框和所述右边框上的螺纹孔(13)，所述螺纹孔(13)内螺纹连接有夹持螺丝(8)；所述夹持螺丝(8)端部转动安装有夹板(9)、所述夹板(9)位于所述安装框(1)内部。

7.据权利要求6所述一种巴西试验夹具，其特征在于：所述夹板(9)内侧固定安装有弹性垫(10)。

Images